磁控濺射技術(shù)得以普遍的應(yīng)用,是由該技術(shù)有別于其它鍍膜方法的特點(diǎn)所決定的。其特點(diǎn)可歸納為:可制備成靶材的各種材料均可作為薄膜材料,包括各種金屬、半導(dǎo)體、鐵磁材料,以及絕緣的氧化物、陶瓷等物質(zhì),尤其適合高熔點(diǎn)和低蒸汽壓的材料沉積鍍膜在適當(dāng)條件下多元靶材共濺射方式,可沉積所需組分的混合物、化合物薄膜;在濺射的放電氣中加入氧、氮或其它活性氣體,可沉積形成靶材物質(zhì)與氣體分子的化合物薄膜;控制真空室中的氣壓、濺射功率,基本上可獲得穩(wěn)定的沉積速率,通過精確地控制濺射鍍膜時(shí)間,容易獲得均勻的高精度的膜厚,且重復(fù)性好;濺射粒子幾乎不受重力影響,靶材與基片位置可自由安排;基片與膜的附著強(qiáng)度是一般蒸鍍膜的10倍以上,且由于濺射粒子帶有高能量,在成膜面會(huì)繼續(xù)表面擴(kuò)散而得到硬且致密的薄膜,同時(shí)高能量使基片只要較低的溫度即可得到結(jié)晶膜;薄膜形成初期成核密度高,故可生產(chǎn)厚度10nm以下的極薄連續(xù)膜。磁控直流濺射法要求靶材能夠?qū)碾x子轟擊過程中得到的正電荷傳遞給與其緊密接觸的陰極。海南真空磁控濺射實(shí)驗(yàn)室

磁控濺射體系設(shè)備的穩(wěn)定性，對(duì)所生成的膜均勻性、成膜質(zhì)量、鍍膜速率等方面有很大的影響。磁控濺射體系設(shè)備的濺射品種有許多，按照運(yùn)用的電源分，能夠分為直流磁控濺射，射頻磁控濺射，中頻磁控濺射等等。濺射涂層開始顯示出簡略的直流二極管濺射。它的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡略，但直流二極管濺射堆積速率低；為了堅(jiān)持自我約束的排放，它不能在低壓下進(jìn)行；它不能濺射絕緣材料。這樣的缺陷約束了它的運(yùn)用。在直流二極管濺射設(shè)備中添加熱陰極和輔佐陽極可構(gòu)成直流三極管濺射。由添加的熱陰極和輔佐陽極發(fā)生的熱電子增強(qiáng)了濺射氣體原子的電離作用，因而即便在低壓下也能夠進(jìn)行濺射。不然，能夠下降濺射電壓以進(jìn)行低壓濺射。在低壓條件下；放電電流也會(huì)添加，并且能夠不受電壓影響地單獨(dú)操控。在熱陰極之前添加電極（網(wǎng)格狀）以形成四極濺射裝置能夠穩(wěn)定放電?？墒?，這些裝置難以獲得具有高濃度和低堆疊速度的等離子體區(qū)域，因而其尚未在工業(yè)中普遍運(yùn)用。河南高溫磁控濺射用處磁控濺射設(shè)備一般根據(jù)所采用的電源的不同又可分為直流濺射和射頻濺射兩種。

磁控濺射原理：電子在電場的作用下加速飛向基片的過程中與氬原子發(fā)生碰撞，電離出大量的氬離子和電子，電子飛向基片。氬離子在電場的作用下加速轟擊靶材，濺射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉積在基片上成膜。二次電子在加速飛向基片的過程中受到磁場洛倫茲力的影響，被束縛在靠近靶面的等離子體區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域內(nèi)等離子體密度很高，二次電子在磁場的作用下圍繞靶面作圓周運(yùn)動(dòng)，該電子的運(yùn)動(dòng)路徑很長。磁控濺射法是在高真空充入適量的氬氣，在陰極（柱狀靶或平面靶）和陽極（鍍膜室壁）之間施加幾百K直流電壓，在鍍膜室內(nèi)產(chǎn)生磁控型異常輝光放電，使氬氣發(fā)生電離。

脈沖磁控濺射工作原理：在一個(gè)周期內(nèi)存在正電壓和負(fù)電壓兩個(gè)階段，在負(fù)電壓段，電源工作于靶材的濺射，正電壓段，引入電子中和靶面累積的正電荷，并使表面清潔，裸露出金屬表面。加在靶材上的脈沖電壓與一般磁控濺射相同!為400~500V,電源頻率在10~350KHz，在保證穩(wěn)定放電的前提下，應(yīng)盡可能取較低的頻率#由于等離子體中的電子相對(duì)離子具有更高的能動(dòng)性，因此正電壓值只需要是負(fù)電壓的10%~20%，就可以有效中和靶表面累積的正電荷。占空比的選擇在保證濺射時(shí)靶表面累積的電荷能在正電壓階段被完全中和的前提下，盡可能提高占空，以實(shí)現(xiàn)電源的較大效率。磁控濺射法實(shí)現(xiàn)了高速、低溫、低損傷。

磁控濺射是在陰極靶的表面上方形成一個(gè)正交電磁場。當(dāng)濺射產(chǎn)生的二次電子在陰極位降區(qū)內(nèi)被加速為高能電子后，并不直接飛向陽極，而是在正交電磁場作用下作來回振蕩的近似擺線的運(yùn)動(dòng)。高能電子不斷與氣體分子發(fā)生碰撞并向后者轉(zhuǎn)移能量，使之電離而本身變成低能電子。這些低能電子較終沿磁力線漂移到陰極附近的陽極而被吸收，避免高能電子對(duì)極板的強(qiáng)烈轟擊，消除了二極濺射中極板被轟擊加熱和被電子輻照引起的損傷，體現(xiàn)出磁控濺射中極板“低溫”的特點(diǎn)。由于外加磁場的存在，電子的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)增加了電離率，實(shí)現(xiàn)了高速濺射。磁控濺射的技術(shù)特點(diǎn)是要在陰極靶面附件產(chǎn)生與電場方向垂直的磁場，一般采用永久磁鐵實(shí)現(xiàn)。磁控濺射是在陰極靶的表面上方形成一個(gè)正交電磁場。廣州平衡磁控濺射設(shè)備

磁控濺射所利用的環(huán)狀磁場迫使二次電子跳欄式地沿著環(huán)狀磁場轉(zhuǎn)圈。海南真空磁控濺射實(shí)驗(yàn)室

用磁控靶源濺射金屬和合金很容易，點(diǎn)火和濺射很方便。這是因?yàn)榘校帢O），等離子體和被濺零件/真空腔體可形成回路。但若濺射絕緣體（如陶瓷），則回路斷了。于是人們采用高頻電源，回路中加入很強(qiáng)的電容，這樣在絕緣回路中靶材成了一個(gè)電容。但高頻磁控濺射電源昂貴，濺射速率很小，同時(shí)接地技術(shù)很復(fù)雜，因而難大規(guī)模采用。為解決此問題，發(fā)明了磁控反應(yīng)濺射。就是用金屬靶，加入氬氣和反應(yīng)氣體如氮?dú)饣蜓鯕狻．?dāng)金屬靶材撞向零件時(shí)由于能量轉(zhuǎn)化，與反應(yīng)氣體化合生成氮化物或氧化物。海南真空磁控濺射實(shí)驗(yàn)室